理论+实验课程-中国海洋大学信息科学与工程学院

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1、中国海洋大学光信息处理技术课程大纲（理论+实验课程）英文名称：InformationOptics【开课单位】物理系【课程模块】专业知识【课程编号】【课程类别】必修【学时数】64（理论32实践32）【学分数】3一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订（一）教学对象：光信息科学与技术专业本科生（二）教学目标及修读要求1、教学目标通过本课程的学习使学生系统学习光信息处理技术基础理论，结合光学信息处理技术，培养学生理论联系实际解决实际问题的能力，开拓学生理论用于实践的方法和创新思路。掌握光信息处理的基本实验

2、技能。为从事光学信息处理工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。2、修读要求光信息处理技术是依据信息与电子科学教学指导委员会为光信息科学与技术专业培养目标而开设的。是专业必修课并且是一门主干课。学生应预修普通物理、高等数学，傅立叶变换，光学等课程。（三）先修课程：（参照2011版人才培养方案中的课程名称，课程名称要准确）光学二、教学内容（一）总论（或绪论、概论等）1、主要内容：信息光学的范畴，信息光学的发展与现代特征，光信息处理实例2、教学要求：掌握信息光学的主要内容构成，了解信息光学的发展与现代特征。通过实例加深感

3、性印象提高学习兴趣3、重点、难点：信息光学的范畴（二）第一章：光场的表示1、主要内容：Maxwell方程，平面波，球面波，光波的复数表达，光波的空间频率，平面波的角谱。2、教学要求：熟练掌握3、重点、难点：光波的空间频率，平面波的角谱。（三）第二章：标量波衍射理论基础与傅立叶光学基础1、主要内容：基尔霍夫积分定理，基尔霍夫衍射公式，菲涅耳衍射，夫朗和费衍射，夫朗和费衍射的傅立叶变换关系，2、教学要求：熟练掌握3、重点、难点：夫朗和费衍射的傅立叶变换关系。4、其它教学环节：课堂讨论：单狭缝衍射实验现象与光学傅立叶变换。（

4、四）第三章：透镜的傅立叶变换性质1、主要内容：光波通过透镜的相位分布，透镜对点光源的成像，透镜的傅立叶变换特性，透镜孔径对傅立叶变换的影响2、教学要求：熟练掌握3、重点、难点：透镜的傅立叶变换特性。（五）第四章：线性系统分析1、主要内容：常用数学函数及其傅立叶变换性质及定理，卷积与相关，线性系统分析。2、教学要求：掌握3、重点、难点：卷积与相关，线性系统分析。4、其它教学环节：课堂讨论：从点光源经过单透镜的现象分析脉冲函数的傅立叶变换性质（六）第五章：空间频率滤波1、主要内容：空间滤波系统与滤波器，空间滤波频谱分析，空

5、间滤波应用2、教学要求：掌握空间滤波系统与频谱分析方法，了解空间滤波的应用。3、重点、难点：空间滤波频谱分析，衍射受限系统的成像规律，相干传递函数，光学传递函数4、其它教学环节：（七）第六章：光学成像系统的传递函数1、主要内容：衍射受限系统的点扩展函数，衍射受限系统的成像规律，相干传递函数，光学传递函数2、教学要求：理解3、重点、难点：衍射受限系统的点扩展函数4、其它教学环节：（八）第七章：部分相干理论1、主要内容：相干性的基本概念，时间相干，空间相干，互相干函数，互相干的传播，范西特-泽尼克定理2、教学要求：理解3、

6、重点、难点：范西特-泽尼克定理4、其它教学环节：（九）第八章：光学全息1、主要内容：光学全息术基本原理，平面全息图理论，同轴全息和离轴全息，菲涅尔全息，像面全息，彩色全息，全息记录材料与系统，全息光学元件全息干涉计量，数字全息2、教学要求：掌握光学全息术基本原理和平面全息图理论，理解同轴全息和离轴全息，菲涅尔全息，像面全息知识，其他内容要求了解。3、重点、难点：平面全息图理论4、其它教学环节：视频：全系原理与全息图制作方法，结合实验课讲授。（十）第九章：光信息处理的应用1、主要内容：假彩色编码与空间滤波，图像相减，图像

7、识别模糊图像的复原，空间光调制器介绍，显示全息与艺术，立体视觉与三位显示，数码相机与数码照相2、教学要求：了解3、重点、难点：假彩色编码与空间滤波4、其它教学环节：视频讲座：全息摄影的科学与艺术，摄影展讲（以学生为主）三、教学环节及学时分配本课程总学时64学时，其学时分配见下表。光信息处理技术课程教学学时分配表教学内容总学时课堂教学学时课外辅导/课外实践学时备注理论讲授实践环节总论：光信息处理技术的发展与现代特征22第一章光场的表示22第二章标量波衍射理论基础与傅立叶光学基础44第三章透镜的傅立叶变换特性22第四章线性

8、系统分析44第五章空间频率滤波33第六章光学成像系统的传递函数44第七章部分相干理论33第八章光学全息66第九章光信息处理的应用66合计3232光信息处理技术（实验）实验一常见激光器与光学元件的使用与调节22实验二空间频率滤波33实验三θ滤波与假彩色编码33实验四全息光栅制作44实验五光学全息存储44实验六菲涅尔全息图制作44实验